Materiaalitasapainoanalyysi on olennaista prosessisuunnittelussa, jotta voidaan määrittää syöttöjen ja tuotteiden virtausnopeus ja koostumus. Tarkkojen laskelmien avulla voidaan optimoida prosessit ja varmistaa turvallisuus ja tehokkuus. Tässä artikkelissa selvitetään rehu- ja tuotekoostumusten laskentavaiheet tyypillisessä materiaalitaseessa.

Aineellisen tasapainon ymmärtäminen

Materiaalitase sisältää kirjanpidon kaikista järjestelmään tulevista ja sieltä poistuvista materiaaleista. Perusperiaatteena on, että syötteiden massa vastaa tuotosten massaa ja mitä tahansa kertymistä järjestelmässä. Vakaassa tilassa kertyminen on nolla, mikä yksinkertaistaa laskelmia.

Rehun koostumuksen laskeminen

Rehun koostumus tunnetaan tai mitataan yleensä suoraan. Se ilmaistaan kunkin rehuvirran komponentin prosenttiosuutena tai osuutena.

  • Mittaa kokonaissyöttövirta.
  • Analysoi rehunäyte komponenttipitoisuuksien löytämiseksi.
  • Lasketaan kunkin komponentin massa tai moolivirta.

Tuotteen koostumuksen laskeminen

Tuotekoostumukset johdetaan materiaalitasapainon yhtälöistä. Rehun koostumuksen ja virtausnopeuden tuntien voit määrittää kunkin tuotteen komponentin määrän.

Yleisiä toimenpiteitä ovat seuraavat:

  • Kirjoita materiaalitaseyhtälöt kullekin osalle.
  • Käytä tunnettuja syöttövirtauksia ja -koostumuksia.
  • Ratkaise yhtälöt tuntemattomien tuotteiden virtausnopeuksia ja koostumusta.

Esimerkkilaskenta

Oletetaan, että syöttövirta sisältää 30% komponentti A ja 70% komponentti B, virtausnopeus 100 kg/h. Prosessi tuottaa tuotteen virtausnopeus 80 kg/h. Löydät tuotteen koostumus:

Laske komponentin A kokonaismäärä rehussa: 100 kg/h × 0,30 = 30 kg/h. Jos hävikkiä ei ole, tuotteen on sisällettävä 30 kg/h komponenttia A. Sen vuoksi komponentin A koostumus on 30 kg/h . . 80 kg/h = 37,5%.